主题：【讨论】牙膏的稳定性

牙膏是一个复杂的混合体系，牙膏膏体各组分之间、膏体与包装物之间都存在复杂的物理化学反应，在生产、储存和待销过程中往往会出现很多稳定性问题，查找、分析、预防和解决这些问题，使牙膏在保质期内的确保产品质量，是牙膏工业始终要研究的重大课题[1]。

狭义上的牙膏稳定性是指膏体外观质量的稳定性，保质期内要求始终保持紧密、细腻、均匀，不能有分离出水、干结发硬、气胀等现象的发生，对此已有专家撰文论述[2]。广义上的牙膏稳定性是将牙膏产品作为一个整体，保质期内要求所有指标的变化都能控制在标准范围之内。本文将在前人工作基础上，重点讨论广义角度上的牙膏稳定性。



1、牙膏稳定性的标准要求

按美国联邦食品药品管理局对口腔产品的要求，牙膏在标称的保质期内，至少要在以下九个方面保持其稳定性[3]：

（1）香精（2）外观（3）流变性能（4）各相分布（5）卫生质量（6）PH值（7）规格重量（8）包装的完整性（9）药物的稳定性，如果添加药物。

稳定性的考察包括室温和极端温度，如－18℃、21℃、41℃、52℃、60℃以及从－18℃到21℃、21℃到41℃的变化，产品应储存在平面上，管口向下或向上，样品应来自市场，可采用不同形式和规格包装，样品数量要充足，按标准方法分析。

按中国国家标准GB8372的要求，牙膏在标称的保质期内各项指标应符合标准的规定，其中涉及稳定性的有[4]：

（1）外观（2）香味（3）稠度（4）挤膏压力（5）PH值（6）从－8℃到45℃的变化再到室温变化下的外观考核（7）含氟量，如果是含氟牙膏（8）微生物指标（9）净含量（10）外包装。

2、牙膏不稳定的具体表现

牙膏标称的保质期一般在一年以上、五年以下，保质期内随着气候的变化，牙膏质量不可避免地要产生一定程度的变化，具体表现为[5]：

2．1  外包装质量方面的变化

大箱、纸盒、软管出现变形、褪色、受污染、破损等。

2．2  内在质量方面的变化

2．2．1  分离出水

轻微时表现为管口和气泡处出水，严重时表现为膏体与软管脱开，膏体变稀，打开管口自动流出。

2．2．2  变味发臭

香味明显发生变化，甚至发出臭味。

2．2．3  干结发硬

轻微时表现为管口膏体发干，难以挤出，严重时表现为整支牙膏象水泥一样坚硬固结。

2．2．4  气胀

膏体膨胀使牙膏外形变圆，开盖时膏体自动溢出管口，同时伴随着噼啪噼啪的放气声，特别严重时还会使管尾爆开。

2．2．5  变色

白色牙膏产生黄棕色，有色牙膏色泽变深、变浅或其它颜色或不均匀变化。

2．2．6  结粒

原本细腻的膏体出现或大或小的颗粒。

2．2．7  PH值发生变化

随着时间的变化，膏体PH值出现上升或下降，甚至超出标准的范围。

2．2．8  稠度发生变化

随着时间的变化，膏体稠度出现上升或下降，甚至超出标准的范围。

2．2．9  细菌总数发生变化

随着时间的变化，膏体细菌总数出现上升，严重时会超出标准的范围。

2．2．10  药物有效含量发生变化

随着时间的变化，药物膏体中药物有效含量出现下降，严重时会导致疗效达不到应有的要求。

3、牙膏不稳定的主要原因

3．1  外包装质量变化的原因

外包装变质的原因比较简单，概括起来主要有以下四点：

（1）大箱、纸盒的强度不够，会产生变形现象；大箱、纸盒、软管所用印刷油墨的耐候性不好，在光照或高温下，会产生褪色现象。

（2）包装生产过程中，由于设备、操作或环境等原因，会产生受污染、变形、破损现象。

（3）搬运、运输过程中，由于野蛮装卸，会产生变形、破损现象。

（4）储存过程中，由于堆放高度过大、仓库温湿度过高、与其它产品混放等原因，会产生变形、受污染现象。

3．2 内在质量变化的原因

导致内在质量变化的原因比较复杂，需要从原料、配方、工艺三个方面系统分析。

3．2．1 原料因素

可以说所有原料的所有质量问题都会或多或少地影响牙膏内在质量的稳定性，生产实践中，去离子水、天然碳酸钙、CMC、K12、山梨醇、香精、磷酸氢钙等关键原料和包装膏体用软管的影响程度相对较大，需要特别关注。

（1）水的成本最低，是牙膏液相的主体成分之一，牙膏用水必须要经过去离子化处理，除去绝大多数有机和无机杂质，然后进行杀菌。如果无机盐去除效果不好，会降低牙膏中CMC溶液的粘度，导致牙膏产生变稀、出水现象；如果有机物去除效果不好、杀菌不彻底，会使牙膏产生变色、变味、细菌总数上升现象，同时降低牙膏中CMC溶液的粘度，导致变稀、出水现象的发生；新鲜的去离子水一般含有丰富的溶解氧和二氧化碳，PH较低，立即使用会导致牙膏PH值的下降。

（2）天然碳酸钙的价格低廉，是牙膏中用量最大的原料，是牙膏固相的主体成分，一般要达到配方的45﹪以上。牙膏用天然碳酸钙要求有极高的纯度，如果含硫及硫化物，会使牙膏出现变味、发臭现象；如果铁含量较高，会使牙膏出现变色、变稀、出水、气胀现象。天然碳酸钙在加工过程中，如果细度分布不集中，较多的过粗组分会使牙膏出现变稀、出水现象，较多的过细组分会使牙膏出现结粒、变硬现象；如果游离水较高，也会使牙膏出现变稀、出水现象[2]、[6]。

（3）CMC是构成牙膏骨架的主体成分，对牙膏的固液相平衡起着关键作用，并对牙膏稠度的稳定性起着决定作用。如果代替度分布不均匀，会影响牙膏网状结构的强度，使牙膏容易产生变稀、出水现象；如果分子量分布不集中，会使牙膏稠度出现不稳定；如果无机盐含量较高，会降低牙膏中CMC溶液的粘度，导致牙膏产生变稀、出水现象[2]、[7]。

（4）K12在牙膏中具有良好的乳化、发泡、清洁性能，对牙膏的油水相平衡起着关键作用。如果游离醇含量较高，会影响K12对油相的乳化能力，使香精容易从牙膏中分离，产生变色、变味和变稀现象。如果无机盐含量较高，会降低牙膏中CMC溶液的粘度，导致牙膏产生变稀、出水现象[2]、[8]。

（5）山梨醇也是牙膏液相的主体成分之一，一般要达到配方的15～30﹪。如果杂醇、无机盐含量较高，会影响牙膏中CMC溶液的稳定性，导致牙膏产生变稀、出水现象；如果使用前受到污染，极易霉变，可导致牙膏细菌总数上升、变味、变稀、出水现象[5]。

（6）牙膏香精一般由十种以上的香原料配制而成，香原料的来源不同、配制方法不当都极有可能导致膏体产生变色现象[5]。

（7）磷酸氢钙含有两个结晶水，很容易转化为游离水，牙膏用磷酸氢钙必须要进行稳定化处理，否则会使牙膏产生结粒、发硬或变稀、出水现象；同时，磷酸氢钙中游离的HPO42-还会与碳酸钙反应，导致牙膏的气胀现象[5]。

（8）目前牙膏用软管绝大多数为铝塑复合管，仅有很少部分为铝管。铝塑复合管如果内表面过于光滑，会使膏体不能很好地湿润粘壁，有可能导致脱壳、出水现象[9]；铝管如果用铝纯度不足，有可能与膏体发生电化学反应，导致气胀现象[5]；有色帽盖的褪色会导致管口膏体的变色。

3．2．2 配方因素

牙膏一般由磨擦剂、赋型剂、粘合剂、乳化剂、香精、甜味剂、防腐剂、调整剂、药剂九个部分组成，每个部分又包含一种或多种原料。各原料的种类、用量以及它们之间的配伍性在配方设计过程中都需要系统考虑。表1大致列举了牙膏内在质量不稳定现象与配方设计问题之间的关系，针对具体的变质事例，可以此为依据进一步开展分析。

表1  常见牙膏内在质量不稳定现象与配方设计问题之间的关系

序号
现象
原因

1
分离出水
（1）水的含量较大（2）磨擦剂的吸水量不足（3）粘合剂的用量不足（4）针对高盐分和生物组分，未复配使用粘合剂。

2
变味发臭
（1）防腐剂使用不当（2）香精与其它组分的发生反应。

3
干结发硬
（1）调整剂对磷酸氢钙的稳定作用不足（2）保湿剂用量不足（3）磨擦剂复配不当。

4
气胀
（1）碳酸钙与其它组分发生化学反应（2）药剂与其它组分发生化学反应并产生气体。

5
变色
（1）香精使用不当（2）色素使用不当。

6
结粒
（1）调整剂对磷酸氢钙的稳定作用不足（2）磨擦剂复配不当（3）含盐量较大。

7
PH值发生变化
调整剂使用不当。

8
稠度发生变化
粘合剂使用不当。

9
细菌总数发生变化
防腐剂使用不当。

10
药物有效含量发生变化
药剂与其它组分发生化学反应。




除配方设计本身以外，配方设计方法也很重要，如果配方试验次数不足、重复性不好、稳定性考核不完善，也可能导致各种牙膏内在质量不稳定现象的发生。

3．2．3 工艺因素

工艺因素可分为工艺设计和过程控制两个方面。工艺设计一般与配方设计同步进行，内容包括原料的预处理、加料顺序和方法、均质速度和时间、温度、真空度等，好的工艺设计方案能减缓牙膏内在质量变化的速度。表2则列举了过程控制中容易出现的问题及其对牙膏内在质量变化的影响。

表2  常见的过程控制问题与可能产生的后果之间的关系

序号
问题
后果

1
加料顺序不对
可能导致配伍性问题，产生结粒、气胀、药物有效含量发生变化等现象。

2
粘合剂预分散不足
可能产生结粒、结块、稠度不稳定等现象。

3
进粉过快
可能产生结粒、结块等现象。

4
均质时间与速度不足
可能产生稠度不稳定现象。

5
均质时间与速度过度
可能产生变稀、出水等现象。

6
温度过高
可能导致CMC溶液的粘度下降，产生变稀、出水等现象。

7
真空度不足
膏体气泡较多，可能产生变稀、出水、稠度不稳定等现象。

8
真空泵回水
产生变稀、出水现象。

9
制膏锅和膏体储存罐出现

较多的冷凝水
产生变稀、出水现象。

10
环境卫生不好、工具不洁
可能导致细菌总数上升、变味、变稀、出

4、牙膏稳定性的控制方法

广义上的牙膏稳定性几乎牵涉到牙膏标准的绝大多数指标，在某种程度上也可以说，做好了牙膏稳定性的控制工作也就是做好了牙膏质量的控制工作。

4．1 牙膏稳定性控制的指导思想

（1）外包装质量的变化容易发现，原因分析和解决办法也比较简单，对此方面的问题应以纠正为主。

（2）内在质量的变化一般难以发现，原因复杂，不对症下药很难根本性解决，对此方面的问题应以预防为主。

（3）膏体理化指标的缓慢变化是正常的，一般不会超出标准的范围，需要特别注意的是理化指标的突然变化。

（4）膏体外观质量的明显变化直接影响产品在市场上的形象，在每一个环节都要采取充分有效的措施。

4．2 牙膏稳定性控制的主要措施

牙膏稳定性的控制工作是一项系统工程，主要包括配方控制、工艺控制、检查控制三个方面。配方控制是确保牙膏稳定性的基础性工作，其目的就是成功设计出既符合市场要求、国家标准，又能在保质期内保持质量稳定的配方，主要由技术部门负责。工艺控制和检查控制是确保牙膏稳定性的日常性工作，其目的就是对每一个生产环节进行严格的现场检查，对每一批原料和每一批产品进行严格的质量检验，主要由质保部门负责。

4．2．1 配方控制

（1）对配方中水的含量和粉料的吸水量进行分析，使二者之间保持恰当的平衡关系，以充分确保游离水分稳定地分布在膏体网络结构之中，不转移到膏体表面产生脱壳现象，不与固相分离产生出水现象[10]。

（2）对配方中无机盐组分、生物组分的含量与CMC的抗盐、抗生物降解能力进行分析，必要时适当复配其它类型的粘合剂，由此确保膏体网络结构的强度，避免出现变稀、出水现象。

（3）对配方中粘合剂的流变性能进行分析，掌握稠度的变化规律，通过合理的调整使牙膏稠度始终控制在标准的范围之内。

（4）对配方中固液相的PH值进行分析，合理确定PH调整剂的种类和用量，使牙膏PH值始终控制在稳定的范围之内，避免分离出水现象和碳酸钙牙膏、铝管牙膏的气账现象[11]。

（5）综合考察配方结构和生产条件，合理确定防腐剂的种类和用量，使牙膏细菌总数始终稳定控制在标准的范围之内，避免因CMC降解而产生的变稀、出水、变味现象。

（6）综合考察配方结构，合理确定香精和色素的使用，避免产生变色、变味现象。

（7）针对含磷酸氢钙的牙膏，合理确定稳定调整剂的种类和用量，防止结粒、发硬现象的发生[5]。

（8）对牙膏液相的保湿性能进行分析，防止干口、干结现象的发生；同时对其抗冻性能进行分析，防止极端温度下发生固液分离和出水现象[5]。

（9）对药物牙膏（包括含氟牙膏），分析药物与其它组分的配伍性，避免因不良反应导致有效成分和疗效的下降。

4．2．2工艺控制

（1）合理确定计量方法和计量工具，确保计量精度控制在0.5%以内，针对水分的挥发，生产配方应补充一定的蒸发水，避免因配比不准确而导致各项指标的不规则变化。

（2）在加入制膏锅之前，选择合适的溶剂充分溶解所有可溶的成分，采用磨擦剂或高纯度保湿剂充分分散CMC，避免在制膏锅内出现团块颗粒或因为分布不均匀而产生分离出水现象。

（3）严格控制真空进粉速度，一般情况下，已预分散的粉料应慢速进粉，无预分散的粉料应中速进粉，避免团块的出现和因膏体的不均匀而产生分离出水现象。

（4）合理确定均质的速度、时间、温度，同时避免均质不足和均质过度问题，防止分离出水现象的发生。

（5）在K12加入之后，确保高真空度和足够的真空时间，避免因膏体中气泡较多而导致的变稀出水现象。

（6）生产过程中始终保持环境、设备、工具的干净卫生，全面预防微生物的污染，避免产生细菌总数上升、变味、变稀、出水现象。

4．2．3 检查控制

（1）对所有进厂原料都应制定正确的技术标准，并进行严格的质量检验，不合格原料未经评估和处置不能进入生产环节。

（2）可视原料的重要性，对其进厂质量实行分级把关，重点控制关键原料和容易发生质量问题的原料。

（3）每一个生产过程都应制定正确的工艺规程，其执行情况必须有严格的现场检查，中间品必须有严格的质量检验，不合格中间品未经评估和处置不能进入下一道工序。

（4）对所有出厂产品都应制定正确的技术标准，并进行严格的质量检验，不合格和质量不稳定的产品不能出厂。

（5）对每天每个品种的牙膏都应抽样，分别置室温、50℃烘箱、-18℃冰箱中放置，每隔一个月检查一次，如发现问题应及时开展原因分析和产品追踪，必要时召回。一般情况下，室温放置的样品在保质期内应一直保持，烘箱和冰箱中放置的样品至少应保持三个月。

（6）交客户之前的产品在搬运、运输、储存过程中必须由专人检查，发现问题及时处理。

原文由 AK-47(冲)(scott-vip) 发表:
牙膏是一个复杂的混合体系，牙膏膏体各组分之间、膏体与包装物之间都存在复杂的物理化学反应，在生产、储存和待销过程中往往会出现很多稳定性问题，查找、分析、预防和解决这些问题，使牙膏在保质期内的确保产品质量，是牙膏工业始终要研究的重大课题[1]。

狭义上的牙膏稳定性是指膏体外观质量的稳定性，保质期内要求始终保持紧密、细腻、均匀，不能有分离出水、干结发硬、气胀等现象的发生，对此已有专家撰文论述[2]。广义上的牙膏稳定性是将牙膏产品作为一个整体，保质期内要求所有指标的变化都能控制在标准范围之内。本文将在前人工作基础上，重点讨论广义角度上的牙膏稳定性。

1、牙膏稳定性的标准要求

按美国联邦食品药品管理局对口腔产品的要求，牙膏在标称的保质期内，至少要在以下九个方面保持其稳定性[3]：

（1）香精（2）外观（3）流变性能（4）各相分布（5）卫生质量（6）PH值（7）规格重量（8）包装的完整性（9）药物的稳定性，如果添加药物。

稳定性的考察包括室温和极端温度，如－18℃、21℃、41℃、52℃、60℃以及从－18℃到21℃、21℃到41℃的变化，产品应储存在平面上，管口向下或向上，样品应来自市场，可采用不同形式和规格包装，样品数量要充足，按标准方法分析。

按中国国家标准GB8372的要求，牙膏在标称的保质期内各项指标应符合标准的规定，其中涉及稳定性的有[4]：

（1）外观（2）香味（3）稠度（4）挤膏压力（5）PH值（6）从－8℃到45℃的变化再到室温变化下的外观考核（7）含氟量，如果是含氟牙膏（8）微生物指标（9）净含量（10）外包装。

谢谢！一般不同的温度观察多久呢？

楼主很强悍！

谢谢分享！